股骨头坏死是骨科常见、多发、难治性疾病,多发生于30~50岁的中青年人群。美国每年新增股骨头坏死病例1.5~2万例,股骨头坏死占髋关节置换患者总数的5%~10%,而且70%累计双侧髋关节。在亚洲国家,特别是中国、日本、韩国,股骨头坏死发生率更高,股骨头坏死是韩国患者行髋关节置换的主要病因。目前我国股骨头坏死的每年新发病例数及股骨头坏死占关节置换患者的比例尚没有具体数据,但是根据我国国情和四川大学华西医院住院患者资料(未发表),我国股骨头坏死每年新发病例数及股骨头坏死占髋关节置换患者比例远在美国之上,与韩国接近。而且亚洲国家股骨头坏死的主要原因为饮酒,其次是糖皮质激素的应用。这一点与欧美国家不同,欧美国家激素性股骨头坏死发生率要高于酒精性股骨头坏死。
股骨头坏死由于病因、发病机制不明给临床治疗带来极大困难。股骨头坏死是指各种原因导致的股骨头软骨下骨局部供血不足,以骨细胞和骨髓细胞坏死为特征的疾病。坏死发生后机体启动修复反应,在破骨细胞吸收坏死骨组织的同时新的骨组织也开始生成。在修复过程中,破骨细胞吸收坏死骨组织后骨小梁力学性能下降,在应力作用下发生疲劳骨折,累积性骨折最终导致股骨头塌陷,进而继发骨关节炎。关节置换是病情进展至晚期唯一有效的治疗方法。然而,国外研究表明,股骨头坏死行关节置换术后远期效果低于因其他疾病行关节置换患者。近年来,国内外在股骨头坏死的病因、发病机制、治疗等方面做了大量有效的研究。但是在我国,股骨头坏死总体研究、早期诊断及治疗水平在地区之间存在一定差距。基于此原因,《中华骨科杂志》编辑部在2009年9月由中华医学会骨科学分会关节学组主办、郑州大学第一附属医院承办的第四届全国骨坏死研讨会期间组织国内相关领域专家进行座谈,探讨我国股骨头坏死的研究及诊治现状,并组织此期专刊,以期促进我国股骨头坏死的基础与临床研究、提高我国股骨头坏死的整体诊治水平。
一、股骨头坏死病因及发病机制
多年来虽然国内外学者作了大量的研究工作,但是股骨头坏死的病因和发病机制仍然不完全清楚,其中一个重要的原因是目前尚缺乏一种完全符合临床发病特点的股骨头坏死动物模型。目前认为多种原因与非创伤性股骨头坏死的发病密切相关,研究最多的是长期使用糖皮质激素和饮酒,其次是各种原因导致的体内高凝、低纤溶状态、高脂血症、红细胞异常、减压病、人体免疫缺损病毒感染、吸烟以及遗传因素等,尚有部分病例无法明确易感因素,故称之为特发性股骨头坏死。发病机制目前有多种学说,包括血栓、脂肪、异常红细胞、氮气等引起的微循环栓塞和骨髓细胞肥大等。各学说引起股骨头坏死的过程相似。缺血后骨细胞死亡,其组织学上仅表现为单个或成团骨髓细胞坏死、水肿、出血,继发炎性细胞反应。但此期临床诊断困难。随后继发组织修复反应,多核巨噬细胞、破骨细胞迁徙至坏死骨组织及骨髓,吸收死骨及坏死细胞,形成纤维肉芽组织,同时成骨细胞功能活跃,在坏死组织周围逐渐生成新骨,并使骨小梁粗大,此期与影像学上股骨头内坏死骨周围骨硬化密切相关。非负重区小面积骨坏死时,可部分或完全修复而不出现临床症状;坏死面积较大时,特别是骨坏死发生于负重区时,其预后通常较差,此时骨修复不完全,骨吸收超过骨生成,结果导致局部骨力学强度下降,逐渐出现股骨头塌陷。股骨头塌陷最初表现为“新月”征,此后逐渐发生股骨头关节面软骨塌陷。晚期关节间隙狭窄、消失,继发骨关节炎。本期上海交通大学附属第九人民医院朱振安医生的文章《成人股骨头坏死的病因和发病机制》系统阐述了股骨头坏死病因、发病机制方面的研究进展。
动物模型研究是探索疾病病因、发病机制、治疗方法的良好手段。本期刊登了四川大学华西医院康鹏德医生撰写的关于股骨头坏死动物模型研究的文章,该文系统回顾了国内外有关股骨头坏死动物模型研究现状,从动物选择、造模方法以及针对不同研究目的选择不同动物和造模方法建立股骨头坏死动物模型进行了详尽阐述。天津医院马信龙医生的《激素性股骨头坏死股骨头内Runx2、Osterix及AJ18的动态表达》一文表明,在激素性股骨头坏死发生发展过程中股骨头内相关因子Runx2、Osterix及AJ18存在动态表达,这种动态表达与骨坏死的发生发展密切相关,或许通过调控相关基因、蛋白的表达,可以预防或治疗激素性骨坏死。四川大学华西医院康鹏德医生的文章《激素诱发兔股骨头坏死发生过程中组织学和影像学动态对比研究》表明,糖皮质激素诱发兔股骨头坏死发生发展过程中,骨坏死组织学改变与MRI表现密切相关,MR检查结果在一定程度上可以反映股骨头坏死的组织学改变,为临床早期诊断股骨头坏死、合理制定治疗方案提供依据。天津医院张杨医生从血清学方面对大剂量糖皮质激素诱发股骨头坏死发生进行相关研究,其《甲基泼尼松龙冲击疗法引发骨坏死及骨质疏松的血清学研究》表明,糖皮质激素作用下体内血清相关标志物发生异常改变,这些发生改变的血清标志物或许可以作为激素诱发股骨头坏死、骨质疏松早期检测的血清学指标。天津武警医学院附属医院翟磊医生研究了体外冲击波对早中期股骨头坏死患者骨髓间充质干细胞体外成骨作用的影响,结果显示体外冲击波对骨髓间充质干细胞成骨具有促进作用,该研究为临床采用体外冲击波治疗早中期股骨头坏死提供了实验和理论依据。苏州大学附属第一医院席红波医生的《左旋多巴干预激素性股骨头坏死中骨细胞凋亡的实验研究》一文表明,左旋多巴可以阻止激素引起的股骨头内骨细胞凋亡,保护骨细胞,此为进一步探索研究激素性股骨头坏死的预防提供了有力依据。
我国学者在股骨头坏死基础研究方面虽然作了大量工作,取得了可喜的成果,但我们也应该清醒地认识到,在股骨头坏死病因、发病机制、动物模型等基础研究方面我们与国外尚存在一定差距。因此,应该大力加强股骨头坏死基础研究,努力提高我国股骨头坏死整体研究水平,探索适合我国国情特点的预防、治疗新途径、新方法。
二、早期诊断
股骨头坏死保头治疗的效果与疾病病程密切相关。如果在骨坏死的早期、小面积坏死时能够及时明确诊断并采取积极的治疗措施,效果通常要优于晚期、大面积坏死。高质量的髋关节前后位和侧位X线片和MR检查是早期诊断股骨头坏死最常用的方法。X线片上早期也可能仅表现为股骨头、颈部骨密度降低,而最常见的X线片表现是位于股骨头前上方软骨下骨透亮线和(或)硬化,通常这些表现在发病3个月后出现,60%的病例通过高质量的X线片可发现异常。当不能完全确定或一侧已经明确、需要判断对侧是否同时存在骨坏死时,可选择MR检查。MR检查对早期发现、诊断股骨头坏死灵敏度、特异性可达99%,同时MR检查可以计算出坏死面积大小及比例,MR异常表现要早于X线片3~4周。本期四川大学华西医院康鹏德医生的《激素诱发兔股骨头坏死发生过程中组织学和影像学动态对比研究》一文表明,MR异常表现与股骨头坏死组织学改变密切相关。CT检查对早期诊断股骨头坏死作用有限,仅在临床怀疑有股骨头塌陷、而X线片无法确定时,可行CT检查明确是否发生塌陷。核素骨扫描由于灵敏度和特异度均较差,因此对早期诊断股骨头坏死价值不如MR检查。
此外,股骨头坏死应该与一过性骨质疏松、骨髓水肿综合征、骨关节炎出现股骨头较大囊性变以及其他股骨头良性肿瘤鉴别。
三、股骨头坏死的分期
对疾病分期有助于指导临床治疗、判断疾病预后。由于股骨头坏死保头治疗临床效果与分期密切相关,因此一个合理有效的股骨头坏死分期对于选择最佳的治疗措施、判断治疗效果具有重要意义。理想的股骨头坏死分期方法应该与股骨头坏死组织学改变密切相关,分期方法应该客观,具有可重复性、一致性,能够精确计算股骨头坏死面积并且包括髋关节受累程度。本期四川大学华西医院康鹏德医生的《股骨头坏死临床分期》一文详细介绍了目前国内外所采用的股骨头坏死的分期方法,并介绍了各种方法的优缺点。股骨头坏死的分期方法有多种,此不利于比较各种治疗方法的疗效。目前常用的有Ficat-Arlet法、宾夕法尼亚大学(UniversityofPennsylvania)分期法和国际骨循环研究学会(Association Research Circulation Osseous,ARCO)分期法。
四、股骨头坏死的治疗及疗效评价
股骨头坏死一旦明确诊断,如果不采取积极有效的治疗措施,病情进展将会发生股骨头塌陷。治疗包括非手术治疗和手术治疗。
(一)非手术治疗
股骨头坏死的非手术治疗包括限制负重或保护性负重,药物治疗,以及包括体外震波、血管介入、高频磁场物理治疗法。以上方法各界报道疗效不一,目前也无明确证据表明这些方法可以影响骨坏死自然病程。有学者建议以上方法可用于早期、坏死面积较小、无临床症状或症状较轻微的股骨头坏死的治疗。
药物治疗是目前研究较多的一个领域。治疗股骨头坏死的药物包括抗凝药物、降脂药物、二膦酸盐和血管扩张剂等。特别是二膦酸盐近年来受到广泛关注。国外部分研究表明,二膦酸盐可显著降低关节疼痛、改善关节功能,影像学显示可以阻止或延缓骨坏死进展。虽然药物治疗对部分早期病例有一定效果,但相对于其他治疗方法,药物治疗目前更多的见于动物研究。同时药物治疗过程中药物是否安全以及药物的不良反应等方面尚无报道,其中一个例子就是二膦酸盐用于治疗骨质疏松时可出现下颌骨骨坏死。因此,有学者建议在选择药物治疗前,应常规进行血液学筛查,包括血脂、凝血功能检查、抗心磷脂抗体测定等,以避免或降低药物对机体的不良影响。药物治疗在成为股骨头坏死标准治疗方法之前,尚须进一步进行相关研究。
(二)手术治疗
手术治疗是目前治疗股骨头坏死最常用的方法,包括股骨头塌陷前的保头治疗和塌陷后的关节置换治疗。
保头治疗包括股骨近端旋转截骨、股骨头髓芯钻孔减压结合或不结合植骨、股骨头颈部开窗清除死骨后打压植骨或骨水泥填充、游离皮质骨移植、吻合血管或带血管蒂骨瓣/肌骨瓣移植等多种治疗方法。各种治疗方法报道疗效不一,总体治疗有效率在40%~80%之间,其中吻合血管腓骨移植治疗效果最好,5~10年有效率在60%~75%之间。而随着检查方法的不断改进,越来越多的股骨头坏死患者被早期诊断,髓芯钻孔减压被国内外学者越来越多采用。髓芯减压手术操作简单、创伤小、时间短、术后康复快、不良反应及并发症较低,即使远期失败也不会增加关节置换难度,而且5~10年有效率在60%~65%之间。同时外科治疗还可联合生物治疗如细胞移植、生长因子等加强治疗效果。郑州大学第一附属医院李军伟医生的《股方肌蒂骨柱加钛网伞状支撑术治疗股骨头坏死的临床观察》和河北北方学院附属第一医院杨新明医生的《非细胞型组织工程骨联合钛棒微创植入治疗股骨头早期坏死的疗效分析》分别报告了将带血供肌骨瓣移植或组织工程骨与金属材料支撑相结合的治疗方法,理论上讲该方法可以促进局部血供、重建股骨头力学性能。以上两种方法早期疗效较好,但中远期临床治疗效果尚有待于进一步观察。
本期河南洛阳正骨医院张宏军医生报告了髓芯减压联合自体骨髓干细胞移植治疗股骨头坏死的早期治疗效果,四川大学华西医院杨静医生报告了采用小孔径多通道钻孔减压治疗早中期股骨头坏死的临床效果。二位作者的报道表明,钻孔减压对早期、小面积股骨头坏死具有较好的治疗效果。股骨头坏死的治疗效果除与治疗方法相关外,还与患者年龄、病因、分期、坏死面积大小以及坏死部位密切相关。正如前面所提到的,由于各研究选用的股骨头坏死分期标准及疗效评价标准不同,无法对各种方法的治疗效果进行横向比较。本期郑州大学第一附属医院王义生医生的《股骨头坏死的疗效评价》一文,系统介绍了股骨头坏死疗效评价研究现状。倘若今后各研究能够采用统一、客观的分期标准和疗效评价标准,将有利于对各种治疗方法、各个疾病分期的治疗效果进行评判、筛选,进而找出符合我国国情、切实可行、疗效确切的治疗方法。同时,北京中日友好医院郭万首医生的文章《股骨头坏死的保存自身关节治疗》系统全面介绍了国内外股骨头坏死保头治疗的现状,分析了各种治疗方法的优缺点。中南大学湘雅医院李康华医生的《非保头手术治疗股骨头坏死》一文系统阐述了晚期股骨头坏死的外科治疗,包括股骨头表面置换、全髋关节置换等国内外现状及进展。
股骨头坏死经过国内外学者多年的不断探索研究,虽然取得了可喜的进展,但是对其病因、发病机制、病理生理改变、预防和治疗方面仍需进行大量研究。一旦发现并明确诊断股骨头坏死,应尽最大努力阻止或延缓病情进展、保留患者自身股骨头。同时也应认识到每一位股骨头坏死患者都有其特殊性,没有一种方法适用于所有患者,每一种治疗方法又有其自身优缺点,应根据各方法技术特点、患者具体情况选择最佳的治疗方法。希望本期《中华骨科杂志》股骨头坏死专刊使广大骨科医生能够对股骨头坏死有一个更加全面、详尽的认识和了解,进而促进我国深入开展股骨头坏死基础研究和临床治疗方法的探索;也希望广大医务工作者将自己的研究成果、经验体会写成学术论文,积极参与学术交流,使我国股骨头坏死研究和治疗总体水平得以更进一步提高。
(收稿日期:2009-12-09)
(本文编辑:郑慧锋)
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